如图所示,在真空中,竖直放着一个平行板电容器,在它的两极板间有一个带正电的微粒,质量为m=8×10-5kg,电荷量q=6

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  • 解题思路:(1)将粒子的运动分解为水平方向和竖直方向,结合水平方向上的位移求出加速度,结合牛顿第二定律求出电场强度,从而得出极板间的电压大小.

    (2)粒子做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向上的运动规律,求出竖直位移,结合平行四边形定则求出微粒通过的路程.

    (1)依题意,微粒在水平方向是经0.4s加速运动了0.4m而抵达负极板.

    x=[1/2at2 ①

    a=

    qE

    m] ②

    U=Ed ③

    由①②③得,U=

    2mxd

    qt2=

    2×8×10−5×0.4×0.6

    6×10−8×0.16V=4000V.

    (2)微粒在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,其轨迹为直线,由图看出,

    l=

    x2+h2,

    x=0.4m,

    h=

    1

    2gt2=

    1

    2×10×(0.4)2=0.8m,

    所以l=

    0.42+0.82=

    4

    5m.

    答:(1)极板间的电压为4000V.

    (2)微粒在极板间运动的轨迹是直线,路程为

    4

    5m.

    点评:

    本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度.

    考点点评: 解决本题的关键知道粒子在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度不大.